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【干货】分布式光伏发电及配电网的保护机制

来源:
时间:2016-06-28 18:07:13
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【干货】分布式光伏发电及配电网的保护机制分布式光伏发电属于可再生能源发电,已经得到了大力的发展,然而,将分布式光伏发电接入配电网,给传统的配电网保护带来了一定的影响,因此,研究保护

分布式光伏发电属于可再生能源发电,已经得到了大力的发展,然而,将分布式光伏发电接入配电网,给传统的配电网保护带来了一定的影响,因此,研究保护机制具有很重要的现实意义。本文分析了分布式光伏发电对配电网保护的影响,提出了具体的保护技术,并在此基础上研究出了保护机制。

  近年来,随着人们都在长期利用能源的过程中,利用化石资源如煤炭、天然气和石油等化石时期仅是一个很短的时期,然而燃烧化石能源所排出的二氧化碳和含氧硫化物,直接导致了地球温室效应和酸雨的产生,化石能源的大量开发利用是造成人类生存环境恶化的主要原因之一,人类面临着经济和社会可持续发展的双重挑战,化石能源被新能源取代是历史的必然。因此,在有限资源和环保要求的双重制约下,人类应未雨绸缪,及早寻求替代能源,这就要求我们所寻求的替代能源必须是可再生的清洁能源太阳能就是可再生能源的一种。

  一、光伏发电系统发展现状

  随着光伏发电技术的发展,分布式光伏发电日渐成为满足负荷增长需求、减少环境污染、提高能源综合利用率、提高供电可靠性的一种有效途径。德国是在本世纪初开始实行这一政策的,在世界上处在领先的地位。欧洲的有关机构也对这一技术的发展进行了预估到二十年代,世界上的太阳能发电总量将会是所有能源的百分之一,到了本世纪中叶,就可以达到五分之一,世纪末将超过一半。在这方面,我国也推行了一些发展策略。要求通过提升能源的开发率让能源使用更加广泛,提升能源的使用率来降低使用的成本。有关专家认为,到2025年,我国新能源发电就可以占据总发电量的四分之一,因为太阳能光伏发电越来越频繁,利用提升发电率来降低成本,稳定电网也受到了世界各国的广泛关注。如今的光伏发电技术日益成熟,也朝着并网发电以及建筑结合发电的方向发展。当然,国内的这一技术仍然存在一些问题,比如大多数的原材料依然需要进口才能获取,而产品也是大多运到了国外,高价买材料,低价售产品,国内的市场一直停滞不前,这才让我国现在的光伏产业结构发生了调整。

  二、分布式光伏发电对配电网保护的影响

  一般是通过35kV及以下电压等级馈线接入,当二者的容量比足够大时,就会对配电网的短路电流产生影响,进而对保护装置整定和配合原则产生影响。分布式光伏发电对配电网保护的影响主要体现在六方面

  (一)如果是在分布式光伏发电接入馈线的上游发生故障,那么馈线下游的保护装置就可能会发生误动作;

  (二)如果故障发生在相邻的馈线,那么本馈线就可能发生保护误动作;

  (三)将分布式光伏发电接入配电网,会影响到馈线部分的保护灵敏度,一旦灵敏度发生变化,就会导致拒动或者误动的发生;

  (四)馈线本身具有特定的保护范围,将分布式光伏发电接入配电网,会对馈线的保护范围产生影响,使其发生变化;

  (五)当分布式光伏发电接入变电站低压母线时,配电网中各个馈线的电流保护灵敏性会大大地提高,这是由于接入低压母线后,系统的短路容量就会增大很多,相应的短路电流也会增加,所以灵敏性就随之增高;

  (六)分布式光伏发电接入配电网之后,一旦容量增大,就可能会导致配电网保护失去选择性。

  三、分布式光伏发电接入配电网的新型保护技术

  (一)过流保护

  在光伏逆变器中,要跟踪太阳光伏阵列的最大功率点,而且还需要进行采样,采样的对象包括三个,分别是直流侧电压、直流侧电流以及交流测电流。对于是否对电路进行过电流保护的判断,已经采用了这个方法,而且由于光伏逆变器存在分辨率高的特性,所以在对电路进行过电流保护时,灵敏度非常的高。在对电路进行过电流保护时,采用光伏逆变器的方法,该保护方法由三部分组成过流保护主电路、过流保护驱动电路、过流保护控制电路。

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